【正文】 式中， K為常數(shù)。 這些都是輸入電壓 V中所沒包含的。在通信、廣播電路中，正是利用非線性元件的這種頻率變換作用來實現(xiàn)調(diào)制、解調(diào)、混頻等功能的。例如，將式 (53)所表征的電壓作用于式 (52)伏安特性所表示的非線性元件時，得到如式 (54)所表征的電流。這個簡單的例子說明，非線性電路不能應用疊加原理。 2221 vvi KK ?? tKVtKV 222 m2122m1 si nsi n ?? ??(56) 167。不可一概而論，生搬硬套。在這種情況下，折線分析法是一種比較好的分析方法。 圖 56 晶體三極管的轉(zhuǎn)移特性 曲線用折線近似 ????????)()()(0BZBBZBccBZBcVVgVvvivi 由時變參量元件所組成的電路，叫做參變電路，有時也稱為線性時變電路。 (a) (b) 圖 57 時變參量的信號變化 iBvQAv1= V1c o s ?1tv2= V2c o s ?st+–iDZ Lv 2+–v 1V Q三、線性時變參量電路分析法 流過器件的電流為 i (t) = f (v)= f (vQ + v1 + v2) (512) 可將 vQ + v1看成器件的交變工作點，則 i (t)可在其工作點 (vQ + vi)處展開為泰勒級數(shù) ???? ?????????????nfnffft21Q)n(221Q21Q1Q)(!1)(!21)()()(vvvvvvvvvvvi 由于 v2的值很小，可以忽略二次方及其以上各項，則 i (t)近似為 (514) 其中 f(vQ + v1)是 v2=0 時僅隨 v1變化的電流，稱為時變靜態(tài)電流， f?(vQ+ v1)隨 vQ + v1而變化，稱為時變電導 g(t)。 上述分析說明，當兩個信號同時作用于一個非線性器件，其中一個振幅很小，處于線性工作狀態(tài)，另一個為大信號工作狀態(tài)時，可以使這一非線性系統(tǒng)等效為線性時變系統(tǒng)。 非線性電路的應用 在電子電路系統(tǒng)中，非線性電路的應用十分廣泛，而本課程中涉及的應用可歸納為以下幾方面： 1. 實現(xiàn)信號頻譜的線性變換 (頻譜搬移 ) 所謂線性頻率變換即在頻率變換前后，信號頻譜結(jié)構(gòu)不變，只是將信號頻譜無失真地在頻率軸上搬移，如圖 58(a)。 圖 58 (a) 線性頻率變換圖 相對振幅? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 0?? 0 – ? 4 ? 0?? 0 + ? 4 2. 實現(xiàn)信號頻譜的非線性變換 所謂非線性頻率變換即頻率變換前后，信號的頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生變換，不是簡單的頻譜搬譜過程，如圖 58(b)。 圖 58 (b) 非線性頻率變換圖 相對振幅? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 0?? 0 – ? n ? 0?? 0 + ? n 3. 實現(xiàn)變參量電路 這是非線性電路的一種特殊應用，本課程中僅介紹線性時變參量電路 ——混頻器的分析。 167。在高頻電路中，相乘器是實現(xiàn)頻率變換的基本組件，與一般非線性器件相比，相乘器可進一步克服某些無用的組合頻率分量，使輸出信號頻譜得以凈化。隨著集成電路的發(fā)展，這些相乘器還具有工作頻帶寬、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點，廣泛用于調(diào)制、解調(diào)及混頻電路中。 一種是在集成高頻電路中經(jīng)常用到的乘法器，它們大多屬于非理想乘法電路，是為了完成某種功能而制成的一種專用集成電路，如電視接收機中的視頻信號同步檢波電路、相位檢波電路以及調(diào)頻立體聲接收機中的立體聲解碼電路等。 另一種是較為理想的模擬乘法器，屬于通用的乘法電路，用戶可用這種乘法器按需要設(shè)計，完成其功能。 一、相乘器的基本特性及實現(xiàn)方法 若輸入信號分別用 v1(t)和 v2(t)表示，輸出信號用vo(t)表示，則理想模擬乘法器的傳輸特性方程可表示為 vo(t)= Kv1(t)?v2(t) (518) 式中， K是乘法器的比例系數(shù)或增益系數(shù)。輸入電壓 v1(t)和 v2(t)可以是任意的，即其波形、幅度、極性和頻率 (包括直流 )均不受限制。 X ZYZYX圖 59 模擬相乘器符號 根據(jù)乘法運算的代數(shù)性質(zhì)，相乘器有四個工作區(qū)域，它們是由相乘器的兩個輸入電壓的極性確定的，并可用 XY平面中的四個象限表示，如圖510所示。 二象限相乘器：只對一個輸入電壓能適應正、負極性，而對 另一輸入電壓只能適應一種極性。 目前采用的模擬相乘器，大多數(shù)為四象限相 乘器。 相乘器本質(zhì)是一個非線性電路。 模擬相乘器的主要特性： 但是，在特定情況下，例如，當相乘器的一個輸入電 壓為某一恒定值， v1(t)= V1，另一輸入電壓為交流信號 v2(t)時，其輸出電壓為 vo(t) = K V1 v2(t) 這時，相乘器相當于一個增益為 KV1的線性交流放大 器。 2. 四象限輸出特性 以相乘器的一個輸入電壓作為參變量，可以得到另一輸入電 壓與輸出電壓的關(guān)系稱為四象限輸出特性。 o v x / V–8 – 6 – 4 – 2 2 4 6 82468– 2– 4– 6– 8– 2V–6 V– 1 0 VK= 1 /V110vY= 10Vvo/V6 V2 V圖 511 理想相乘器的四象限輸出特性 從圖中可以看出： 1) 相乘器的輸入、輸出電壓對應的極性滿足數(shù) 學運算規(guī)則。 3) 若輸入信號中，一個為非零直流電壓時，對 另一個輸入信號來說，相乘器相當于一個放大器。 圖 511所示曲線的斜率反映了放大器的增益。主要表現(xiàn)為兩點： ① 對零輸入信號電壓的輸出不為零。 二